1.3Определение усилий, действующих на основание и фундамент

Наибольшие усилия от расчетных нагрузок M_sd4-4, N_sd4-4, V_sd4-4, передаваемые колонной в уровне верха фундамента (сечение 4-4), приняты по таблице 1.10. [2].

Нормативные усилия M_sk4-4, N_sk4-4, V_sk4-4 получаем по формулам соответственно:

(1.7)

где γf средний коэффициент безопасности по нагрузке, γf=1,4

Расчетный и нормативный моменты на уровне подошвы фундамента:

Msd _tot= Msd_4-4+ Vsd·h_f (1.8)

Msk _tot= Msk_4-4+ Vsk·h_f

Рисунок 2 Усилия, действующие на столбчатый плитный внецентренно нагруженный фундамент

Расчетные и нормативные усилия, действующие на основание и фундамент, приведены в таблице 1 и таблице 2.

Таблица 1-Расчетные усилия на фундамент под среднюю колонну

Сочетания усилий	Комбинации усилий		Усилия в сечении 4-4			Vsd·hf	Усилия на уровне подошвы
			Msd4-4, кН·м	Nsd4-4, кН	Vsd4-4, кН		Msdtot кН·м	Nsdtot, кН
Расчетные усилия для расчета элементов фундамента на прочность с коэффициентом γf>1	1	Мmax,N,V	169,72	-2333,39	16,13	24,2	193,92	-2333,39
	2	Мmin,N,V	-134,69	-2060,28	16,13	24,2	-110,49	-2060,28
	3	Nmax,M,V	169,72	-2333,39	16,13	24,2	193,92	-2333,39

Таблица 2−Нормативные усилия на фундамент под среднюю колонну

Сочетания усилий	Комбинации усилий		Усилия в сечении 4-4			Vsk·hf	Усилия на уровне подошвы
			Msk4-4, кН·м	Nsk4-4, кН	Vsk4-4, кН		Msktot, кН·м	Nsktot, кН
Нормативные усилия для расчета оснований по деформациям с коэффициентом γf=1	1	Мmax,N,V	121,23	-1666,71	11,52	17,28	138,51	-1666,71
	2	Мmin,N,V	-96,21	-1471,63	11,52	17,28	-113,49	-1471,63
	3	Nmax,M,V	121,23	-1666,71	11,52	17,28	138,51	-1666,71

Примечание  h_fвысота фундамента, h_f =1500 мм (см. п. 1.3).

1.4 Определение размеров подошвы фундамента

Площадь подошвы фундамента:

(1.9)

где  средний удельный вес фундамента с засыпкой грунта на его обрезах,

Nsk_totнаибольшая продольная нормальная сила, действующая на уровне подошвы фундамента (см. таблица 1)

глубина заложения фундамента

, (1.10)

где m соотношение сторон подошвы фундамента, _.

_{Принимаем m=0,8}

При принятии длины _{и построении пирамиды продавливания, пирамида продавливания вышла за пределы фундамента и плитной части – что недопустимо, поэтому назначаем (кратно 300 мм) и принимаем высоту ступени мм (см. рисунок 6). Условие построения пирамиды продавливания−смотри п.1.4.3.}

_{Тогда . Принимаем bf=2400 мм (кратно 300 мм).}

При принятых размерах площадь подошвы фундамента равна:

Момент сопротивления подошвы фундамента

У точняем расчетное сопротивление грунта:

(1.11) где где γ₁ и γ₂ — коэффициенты условий работы, принимаемые по таблице 5.2 [4], γ₁=1,4γ₂=1,2;

k коэффициент, k = 1, если прочностные характеристики грунта  и с определены непосредственными испытаниями, и k = 1,1, если они приняты по таблицам, при-веденным в приложении Б [4];Принимаем k=1,1

Mγ, Mq, Mc — коэффициенты, принимаемые по таблице 5.3 [4]; Mγ=1,81, Mq=8,24, Mc =9,97;

k_z — коэффициент, принимаемый равным:

при b < 10 м  kz = 1;

при b  10 м  kz = z₀ /b + 0,2 (здесь z0 = 8 м; b — ширина подошвы фундамента, м); Принимаем k_z=1

γ_II — среднее арифметическое расчетное значение удельного веса грунтов, зале-гающих ниже подошвы фундамента на глубину сжимаемой толщи, но не менее 2b при b  1 м и не менее 0,5b при b > 1 м, кН/м³

γ_II=g·=10·1700=17000H/м³=1,7·10^-5Н/мм³

(при наличии подземных вод определяется с учетом их взвешивающего действия по формуле

(1.12)

где γ_s и γ_w — соответственно удельный вес твердых частиц грунта и воды, кН/м³;

E модуль деформации, кПа;

екоэффициент пористости);

γ′_II — среднее арифметическое расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы фундамента, кН/м³;

с_II — расчетное удельное сцепление грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента, кПа; с_II=4кПа=0,004Мпа.

d₁ — глубина заложения фундаментов бесподвальных сооружений от уровня планировки, м, или приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала, м;

d_b — глубина подвала, от уровня планировки до верха пола, м (для сооружений с подвалом шириной В  20 м и глубиной более 2 м допускается принимать d_b = 2 м, при ширине подвала В > 20 м или отсутствии подвала d_b = 0).

Проверку достаточности размеров подошвы фундамента проверяем по критериям давлений на грунт от нормативных усилий:

_(1.13)

_{где Pmax, Pmin, Pmмаксимальное, минимальное и среднее краевые давления на грунт соответственно}

_{При первой комбинации усилий:}

_{При второй комбинации усилий:}

_{Проверка напряжений в основании показывает, что размеры подошвы фундамента достаточны.}

Рисунок 3- Вид и размеры внецентренно нагруженного фундамента под среднюю колонну